基于nfc的led可调电源的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于NFC的LED可调电源，包括电源单元；NFC单元，用于与感应式卡片进行数据通信，输出调光信号；处理器，响应于调光信号，并输出电压控制信号和电流控制信号；电源控制单元，与电源单元连接，用于控制电压和电流的输出；DC?DC转换模块，与电源控制单元连接，并输出控制LED灯的输出电压和输出电流；检测反馈电路，受输出电压、输出电流、电压控制信号和电流控制信号共同控制，并输出反馈信号至电源控制单元。用NFC技术实现了非接触式调光的目的，从而克服了机械调光部件易损坏的缺点；感应式卡片上可根据需要设定调节的参数，调节精度比机械调光高；设置了温度检测电路用以保护整个电路的元器件不被烧坏，延长整个电路板的使用寿命。
【专利说明】
基于NFC的LED可调电源
技术领域
[0001]本实用新型涉及开关电源领域，更具体地说，它涉及一种基于NFC的LED可调电源。 【背景技术】
[0002]照明是与人类生活息息相关的一个领域，也是消耗能源的重要方面，约占世界总能耗的209LLED作为新型高效固体光源，由于高效、环保、寿命长等优点，广泛应用在室内外照明、景观设计、指示灯等方面。LED照明迅速成为最热门的第四代电光源之一，已成为未来照明产业发展的方向。为了适应实际生产和节电的需要，LED通常需要调光，用以节省电能， 降低浪费，同时，避免LED长期在超负荷状态下工作，提高LED的运行效率和寿命。
[0003]LED调光的原理是改变的值，或者改变电流电压的大小，来控制LED灯的亮度。 目前，通常使用的是改变晶闸管的导通角来调光，当然了，调光的形式也很多种，比如滑动触摸调光，滚动触摸调光，滚动电位器调光，按钮调光等等。但是利用这些调光形式，均需要工作人员对调光部件进行触碰，时间一长，这些部件容易失灵，影响调光的需求。所以，急需一种非接触式调光方式来解决部件易失灵的问题。
[0004]随着NFC技术的日渐成熟，可将NFC技术应用于LED调光。NFC近场通信技术是由非接触式射频识别(RFsID)及互联互通技术整合演变而来，在单一芯片上结合感应式读卡器、 感应式卡片和点对点的功能，能在短距离内与兼容设备进行识别和数据交换。这样一来，只需要将调光的信息写入感应式卡片，再将该卡片放在感应式读卡器上，进行数据通信，处理器根据卡片上的信息改变PWM的值，从而实现调光。【实用新型内容】
[0005]针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种基于NFC的LED可调电源，用非接触式调光方式延长调光设备的使用寿命。
[0006]为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案:
[0007]—种基于NFC的LED可调电源，包括:[〇〇〇8]电源单元；
[0009]NFC单元，用于与感应式卡片进行数据通信，并输出调光信号；
[0010]处理器，响应于所述调光信号，并输出电压控制信号和电流控制信号至检测反馈电路；
[0011]电源控制单元，与所述电源单元连接，用于控制电压和电流的输出；
[0012]DC-DC转换模块，与所述电源控制单元连接，并输出控制LED灯的输出电压和输出电流；
[0013]检测反馈电路，受控于所述输出电压、输出电流、电压控制信号和电流控制信号， 输出反馈信号至电源控制单元。
[0014]通过采用上述技术方案，一开始，电源单元作用在电源控制单元上，由电源控制单元的输出控制DC-DC转换模块的输出电压和输出电流，然后将该输出电压和输出电流作为采样信号输入检测反馈电路中，检测反馈电路将反馈信号反馈至电源控制单元中，以此提高输出电压和输出电流的稳定性；当需要调光时，用带有调光数据的感应式卡片与NFC单元进行数据通信，NFC单元处理后输出调光信号至处理器，处理器处理后便输出不同于之前的电压控制信号和电流控制信号到检测反馈电路中，该检测反馈电路将反馈信号发送至电源控制单元中，由于电压控制信号和电流控制信号的变化，反馈信号也会发生变化，这就导致电源控制单元的输出发生变化，最终导致DC-DC转换模块的输出电压和输出电流的变化，然后再循环作用直到找到输出电压和输出电流的平衡点，即DC-DC转换模块最终稳定输出设定的输出值;这样一来，用非接触式的方式实现了LED灯调光的目的，延长调光设备的使用寿命，并且，使用NFC技术调光能够将任何想要的电压、电流信息输入感应式卡片中，从而实现任何电压电流值的调节，这在机械调节中是不能够做到的，使得调光的范围更加精细。
[0015]进一步的，所述电源单元包括:
[0016]第一电源模块，包括滤波整流电路，市电输入通过所述滤波整流电路后输出直流电压至电源控制单元；
[0017]第二电源模块，为所述处理器和检测反馈电路提供VI和V2两种电源电压。
[0018]通过采用上述技术方案，由于平时使用220V市电为LED灯供电，而市电一般为交流电，需要通过滤波整流电路将交流电转变成直流电，供电源控制单元所需;而处理器和检测反馈电路所需的电压比市电低的多，需要额外的电源电压为其供电，且为了使检测反馈电路更高效率地处理反馈信号，需要不同的电压供不同的元器件使用。
[0019]进一步的，检测反馈电路包括:
[0020]电压环，包括电压基准电路和电压比较电路，所述电压基准电路的电压基准值受处理器输出的电压控制信号控制，所述电压比较电路的输入端为电压基准值与输出电压， 输出端输出电压比较信号；
[0021]电流环，包括电流基准电路和电流比较信号，所述电流基准电路的电流基准值受处理器输出的电流控制信号控制，所述电流比较电路的输入端为电流基准值与输出电流， 输出端输出电流比较信号；
[0022]所述电压比较电路的输出端和电流比较电路的输出端通过第一光电耦合器与电源控制单元电连接。
[0023]通过采用上述技术方案，电压控制信号通过电压基准电路整流放大后输出电压基准值，与采集的输出电压进行比较，并输出电压比较信号；电流控制信号通过电流基准电路整流放大后输出电流基准值，与采集的输出电流进行比较，并输出电流比较信号，电压比较信号和电流比较信号作为反馈信号通过光电耦合器传送至电源控制单元。[〇〇24] 进一步的，所述电源控制单元包括型号为L6562的电源控制芯片，所述第一光电耦合器的发射极连接电源控制芯片的反向输入端。
[0025]通过采用上述技术方案，能够高效稳定的实现对反馈信号的处理以及对电源的控制。
[0026]进一步的，所述电源控制单元还包括电流控制模块，所述电流控制模块连接于所述电源控制芯片的乘法器的输入端。
[0027]通过采用上述技术方案，利用将变化的电流控制信号输入电流控制模块中，从而改变输入电源控制芯片输入端的输入信号，从而达到改变电源控制芯片输出值的目的。
[0028] 进一步的，所述电流控制模块包括电阻1?40、1?41、1?42，电容032、033，运算放大器 U6,第二光电耦合器U7,其中，电阻R6的一端连接处理器，另一端连接电阻R41的一端和电容 C32的一端，电阻R41的另一端连接电容C33的一端和运算放大器U6的同向输入端，电容C32 的另一端、电容C33的另一端和运算放大器U6的接地端接地，所述运算放大器U6的输出端连接运算放大器U6的反向输入端和电阻R42的一端，电阻R42的另一端连接第二光电耦合器U7 的阳极，所述第二光电耦合器U7的阴极和发射极接地，集电极连接电源控制芯片的乘法器的输入端。[〇〇29]进一步的，所述DC-DC转换模块包括与电源控制模块连接的变压器。
[0030]通过采用上述技术方案，利用简单的变压器实现对电压的变化。
[0031]进一步的，所述基于NFC的LED可调电源还包括与处理器连接的温度检测电路。
[0032]通过采用上述技术方案，利用温度检测电路检测工作环境是否在各种元器件的承受范围内，若是在承受范围内，则各部件正常工作;否则，便发出信号控制处理器停止工作， 以保护各元器件不被高温损坏。
[0033]进一步的，所述温度检测电路包括热敏电阻。
[0034]通过采用上述技术方案，热敏电阻是平时常见的又好用的温度检测元件。
[0035]与现有技术相比，本实用新型的优点是:
[0036]1、用NFC技术实现了非接触式调光的目的，从而克服了机械调光部件易损坏的缺占.
[0037]2、感应式卡片上可根据需要设定调节的参数，调节精度比机械调光高；
[0038]3、设置了温度检测电路用以保护整个电路的元器件不被烧坏，延长了整个电路板的使用寿命。【附图说明】[〇〇39]图1为本实用新型的系统框图；[〇〇4〇]图2为第一电源模块的电路图；
[0041]图3为第二电源模块的电路图；[〇〇42]图4为检测反馈电路的电路图；[〇〇43]图5为电源控制模块的电路图；[〇〇44]图6为DC-DC转换模块的电路图。
[0045]附图标记:1、电压基准电路；2、电压比较电路；3、电流基准电路;4、电流比较电路。【具体实施方式】
[0046]下面结合附图和实施例，对本实用新型进行详细描述。[〇〇47] 参照图1，一种基于NFC的LED可调电源，包括电源单元、NFC单元、处理器、电源控制单元、DC-DC转换模块、检测反馈电路和温度检测模块。其中，温度检测模块包括核心元器件热敏电阻，用以检测整个运行环境的温度，当温度过高时，停止整个电路板工作;NFC单元与带有调光数据的感应式卡片进行数据通信，经NFC单元处理后输出调光信号至处理器;处理器响应于调光信号，并输出电压控制信号vpmi和电流控制信号I pmi至检测反馈电路;检测反馈电路处理后输出反馈信号至电源控制电路，以此控制电源控制电路的输出电压;且电源单元与电压控制电路连接，提供给电源控制电路启动信号，同时电源单元给处理器提供电源电压；电源控制电路与DC-DC转换模块连接，控制DC-DC转换模块输出电压控制信号和电流控制信号，并且，电压控制信号和电流控制信号作为采集信号输入检测反馈电路中，直到采集信号达到设定的平衡点，则表示DC-DC转换模块输出稳定的且为所需的电压和电流。
[0048]参照图2和图3,电源单元包括为电源控制电路提供启动电源电压的第一电源模块，以及为控制器可检测电路供电的第二检测电路。第一电源模块的提供电源为2 20V市电， 由于该电压为交流电，于是先通过差共模电路进行滤波干扰，在通过全桥整流电路进行整流，最后输出电源控制电源所需的直流电源，具体电路参照图2。处理器和检测反馈电路的电源电压不需要市电那么高，处理器提供的电源电压为VI，而检测反馈电路则需要VI和V2 两个电压，其中，V2的值大于VI的值，具体电路参照图3.
[0049] 另外，检测反馈电路包括电压环和电流环，而电压环包括电压基准电路1和电压比较电路2,电流环包括电流基准电路3和电流比较电路4。参照图4,电压环的电压基准电路1 包括电阻1?1、1?2、1?、1?4、1?5，电容(:1、02、03，运算放大器1]1，匪03管〇1。其中，电阻1?1的一端连接于处理器，另一端连接电阻R2的一端和NM0S管Q1的栅极，电阻R2的另一端和NM0S管Q1的源极接地，NM0S管Q1的漏极连接电阻R3的一端和电阻R4的一端，电阻R3的另一端连接电源电压VI和电容C1的一端，电阻R4的另一端连接电容C2的一端和电阻R5的一端，电容C1的另一端连接运算放大器U1的反向输入端和运算放大器U1的输出端，电容C2的另一端和运算放大器U1的接地端接地，电阻R5的另一端连接运算放大器U1的同向输入端，运算放大器U1的电源端接电源电压V2,并通过电容C3接地。处理器输出的电压控制信号VPWM经过电压基准电路1比较放大后输出电压基准值，由于VPWM受NFC单元的控制会改变其参数的大小，所以电压基准值是根据需要变化的。
[0050] 电压环的电压比较电路2包括电阻1?6、1?7、1?8、1?9，电容04丄5、06，运算放大器1]2。其中，电阻R6的一端连接于运算放大器U1的输出端，另一端连接电阻R7的一端和运算放大器 U2的同相输入端，电阻R7的另一端和运算放大器U2的接地端接地，运算放大器U2的反向输入端连接电阻R8的一端、电压米样信号、电容C4的一端、电容C5的一端和电容C6的一端，电阻R8的另一端和电容C4的另一端接地，电容C6的另一端连接电阻R9的一端，电阻9的另一端和电容C5的另一端连接运算放大器U2的输出端，运算放大器U2的电源端连接电源电压V2。 将DC-DC转换模块输出的电压采样信号和电压基准值进行比较，并输出电压比较信号。
[0051]与电压环的原理相同，在电流环中，处理器输出的电流控制信号IPTO1经电流基准电路3比较放大后作为电流基准值，与DC-DC转换模块输出的电流采样信号进行比较，并输出电流比较信号。检测到的电压比较信号或电流比较信号经过第一光电耦合器后反馈至电源控制单元中，由电源控制单元对反馈的信号进行处理。
[0052]另外，参照图5,电源控制单元包括型号为L6562的电源控制芯片，第一光电耦合器将反馈信号通过其发射极连接至电源控制芯片的反向输入端，用输入端的变化改变输出端的电压和电流值;并且，该电源控制芯片的乘法器输入端由电流控制模块控制，由反馈信号和电流控制模块的输出信号共同控制电源控制单元的输出电压和电流。[〇〇53] 上述的电流控制模块包括电阻1?40、1?41、1?42，电容032、033，运算放大器1]6，第二光电耦合器U7，其中，电阻R6的一端连接处理器，另一端连接电阻R41的一端和电容C32的一端，电阻R41的另一端连接电容C33的一端和运算放大器U6的同向输入端，电容C32的另一端、电容C33的另一端和运算放大器U6的接地端接地，运算放大器U6的输出端连接运算放大器U6的反向输入端和电阻R42的一端，电阻R42的另一端连接第二光电耦合器U7的阳极，第二光电耦合器U7的阴极和发射极接地，集电极连接电源控制芯片的乘法器的输入端。处理器输出的电流控制信号IPWM作为输入信号，由于其值会改变，所以，第二光电耦合器输出值会直接影响输入电源控制芯片乘法器输入端的输入值。[〇〇54]另外，参照图6，DC_DC转换模块包括与电源控制模块连接的变压器，依靠变压器实现电压值得转换。并且，图中输出有两个电压采集信号Vol和V〇2,这两个输出的不同由电阻 R72和电阻R73决定，并选择性的输入到反馈电路中。
[0055]以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种基于NFC的LED可调电源，其特征在于，包括:电源单元；NFC单元，用于与感应式卡片进行数据通信，并输出调光信号；处理器，响应于所述调光信号，并输出电压控制信号和电流控制信号至检测反馈电路； 电源控制单元，与所述电源单元连接，用于控制电压和电流的输出；DC-DC转换模块，与所述电源控制单元连接，并输出控制LED灯的输出电压和输出电流； 检测反馈电路，受控于所述输出电压、输出电流、电压控制信号和电流控制信号，输出 反馈信号至电源控制单元。2.根据权利要求1所述的基于NFC的LED可调电源，其特征在于，所述电源单元包括: 第一电源模块，包括滤波整流电路，市电输入通过所述滤波整流电路后输出直流电压至电源控制单元；第二电源模块，为所述处理器和检测反馈电路提供VI和V2两种电源电压。3.根据权利要求2所述的基于NFC的LED可调电源，其特征在于，检测反馈电路包括: 电压环，包括电压基准电路(1)和电压比较电路(2)，所述电压基准电路(1)的电压基准值受处理器输出的电压控制信号控制，所述电压比较电路(2)的输入端为电压基准值与输 出电压，输出端输出电压比较信号；电流环，包括电流基准电路(3)和电流比较信号，所述电流基准电路(3)的电流基准值 受处理器输出的电流控制信号控制，所述电流比较电路(4)的输入端为电流基准值与输出 电流，输出端输出电流比较信号；所述电压比较电路(2)的输出端和电流比较电路(4)的输出端通过第一光电耦合器与 电源控制单元电连接。4.根据权利要求3所述的基于NFC的LED可调电源，其特征在于，所述电源控制单元包括 型号为L6562的电源控制芯片，所述第一光电親合器的发射极连接电源控制芯片的反向输入端。5.根据权利要求4所述的基于NFC的LED可调电源，其特征在于，所述电源控制单元还包 括电流控制模块，所述电流控制模块连接于所述电源控制芯片的乘法器的输入端。6.根据权利要求5所述的基于NFC的LED可调电源，其特征在于，所述电流控制模块包括 电阻R40、R41、R42,电容C32、C33,运算放大器U6,第二光电耦合器U7,其中，电阻R6的一端连 接处理器，另一端连接电阻R41的一端和电容C32的一端，电阻R41的另一端连接电容C33的 一端和运算放大器U6的同向输入端，电容C32的另一端、电容C33的另一端和运算放大器U6 的接地端接地，所述运算放大器U6的输出端连接运算放大器U6的反向输入端和电阻R42的 一端，电阻R42的另一端连接第二光电耦合器U7的阳极，所述第二光电耦合器U7的阴极和发 射极接地，集电极连接电源控制芯片的乘法器的输入端。7.根据权利要求1所述的基于NFC的LED可调电源，其特征在于，所述DC-DC转换模块包 括与电源控制模块连接的变压器。8.根据权利要求1所述的基于NFC的LED可调电源，其特征在于，所述基于NFC的LED可调 电源还包括与处理器连接的温度检测电路。9.根据权利要求8所述的基于NFC的LED可调电源，其特征在于，所述温度检测电路包括 热敏电阻。
【文档编号】H05B33/08GK205584557SQ201620280620
【公开日】2016年9月14日
【申请日】2016年4月6日
【发明人】熊日辉, 李云峰
【申请人】杭州寇古科技有限公司